Tetraciclina - antibioticul descoperit in mumiile egiptene

Cu 20 de ani in urma, Debora Martin, cercetind la microsop o particula dintr-un tesut osos al unei mumii din Nubia (astazi pe locul Nubiei se gaseste Sudanul de Nord), care s-a pastrat din secolul al VI-lea i.e.n., a descoperit in el tetraciclina. Chiar daca ar fi descoperit asupra acestei mumii o pereche de ochelari de soare, acest fapt nu ar fi generat un asemenea efect ca descoperirea tetraciclinei. Tetraciclina este un antibiotic care a aparut de-abia in anii ’50 ai secolului al XX-lea.

Acum Debora este profesor la un colegiu din Hampshire. In acel moment ea numai ce terminase facultatea si facea practica la Spitalul Henry Ford in Detroit. Acolo ea a invatat sa ia de pe descoperirile arheologice cele mai fine urme de tesut osos. De regula, in asemenea scopuri se foloseste microscopul obisnuit. Daca totul ar fi decurs in mod normal, antibioticul ar fi ramas neobservat, insa in acel moment microscopul obisnuit nu functiona, iar un coleg de laborator i-a propus Deborei microscopul cu raze ultraviolete.

Sub influenta razelor ultraviolete (cu conditia unei lungimi a razelor determinate), tetraciclina stralucea cu nuante galben-verzui. In laborator acest preparat se folosea pentru determinarea gradului de formare a oaselor. Tetraciclina are proprietatea de a reactiona cu calciul si fosforul, care alcatuiesc 80 la suta din componenta oaselor formate. Unui bolnav caruia i se administreaza tetracilina nu i se recomanda sa bea lapte sau sa ia neutralizatori de acid care contin calciu, pentru ca acest lucru scade eficienta medicamentului. Gasindu-se in organism, tetraciclina reactioneaza cu calciul si lasa urme ale trecerii ei, care nu dispar in timp. In procesele de cercetare, oamenilor care se pregatesc pentru o operatie de indepartare a unui os inainte de interventia chirurgicala li se administreaza tetraciclina. Acele parti de tesut osos care s-au format in timp pot fi astfel operate. 

Tetraciclina ajungea in organism in timpul vietii

Cind Debora s-a intilnit cu colegii de facultate le-a povestit despre descoperirea sa. Toti au fost intrigati. Cercetatorii au inceput sa aiba in acelasi timp pareri contradictorii. Trebuia sa se cerceteze si sa se vada daca este intr-adevar vorba de tetraciclina. Daca da, atunci cum a fost ea administrata unui organism cu 1.600 de ani in urma sau acesta a fost contaminat mai tirziu cu aceasta substanta de alte forme de viata care au intrat in contact cu ramasitele umane mumificate. Daca vechii locuitori ai Nubiei foloseau tetraciclina impreuna cu mincarea sau in calitate de medicament, atunci care este originea sa?

Faptul ca acesti locuitori chiar aveau de a face cu tetraciclina a fost afirmat de chimistul James Boot. El a extras substanta care ii interesa pe cercetatori dintr-un tesut osos al unui locuitor al vechii Nubii si a explicat ca aceasta poate distruge bacteriile.

Mai tirziu, Mark Nelson a stabilit structura sa moleculara exacta (se pare ca in natura exista o intreaga familie de tetracicline). Afirmatia ca antibioticul a ajuns in organismul acelei persoane inca din timpul vietii a fost confirmata de cercetarea constituentilor microscopici ai scoartei osoase (straturile superioare ale tesutului osos).

Ca urmare a unei presiuni fizice asupra tesutului osos se declanseaza un proces indelungat: osteoplastele – celulele tesutului osos – distrug un numar nu foarte mare de minerale osoase, care sint inlocuite de alte celule osteoblaste. Ca urmare se formeaza noi osteoni. Osteonul se mineralizeaza in intregime in curs de aproximativ patru luni. In aceasta perioada poate incepe sa actioneze si tetraciclina.

In studiul tesutului osos al mumiei din Nubia s-a dovedit ca in straturile minerale ale citorva osteoni era continuta si tetraciclina (ea nu era prezenta in toate straturile). Tesutul nu se putea dezvolta decit in timpul vietii organismului biologic. In afara de aceasta, in timpul formarii osteonilor tetraciclina aparea in organism din cind in cind. In majoritatea osteonilor mumiilor studiate, antibioticul era prezent in majoritatea straturilor. In toata perioada in care a avut loc procesul de mineralizare, tetracilina a continuat sa existe in organism.

La doua saptamini anticii isi administrau antibioticul

Pentru a intelege cit de mult a fost raspindit antibioticul printre vechii egipteni, Kristy Kolbacher, Jennifer Kook si Kirsty Collins, care lucrau intr-un laborator de cercetare al unei universitati din Statele Unite, au intreprins o munca destul de migaloasa: au adunat sute de exemple de osteoni, atit de la aceasta mumie veche, cit si de la alte 77, inmormintate in aceeasi perioada. La patru dintre ele nu s-au gasit urme de tetraciclina. Nu au determinat prin aceasta nici virsta, nici sexul vreuneia dintre mumii. Antibioticul a fost descoperit chiar la doua din trei cazuri de ramasite ale unor sugari cercetate. In organismul lor acesta a patruns prin laptele matern.

Dupa publicarea rezultatelor obtinute si alti cercetatori au vorbit despre tetraciclina in vechea Africa. Antropologul fizician Megan Kook, care in acel moment lucra la Universitatea din Toronto, si colegii sai au descoperit antibioticul in ramasitele a 25 de oameni gasite in oaza Dahla (Egiptul perioadei romane, aproximativ anii 400-500 e.n.). Se pare ca acesti oameni isi administrau preparatul la un interval de doua-trei saptamini. De curind s-a vorbit despre existenta tetraciclinei in ramasitele mumificate descoperite in Iordania si datind, se pare, din secolele II-IV e.n.

Cum a patruns antibioticul in organismul lor? In conditii normale el este format de streptomicite – niste bacterii cu aspect de mucegai care, de obicei, traiesc in sol. Aceste organisme care se dezvolta destul de incet traiesc foarte greu in solurile umede si acide, preferind un mediu uscat, calduros, cu o alcalinitate neutra (asemenea nisipului).

La inceput s-a presupus ca anticii de foame erau nevoiti sa manince seminte mucegaite (tesutul osos devine fluorescent chiar de la administrarea a 10 grame de antibiotic pe zi). Magaziile calduroase si uscate constituie mediul ideal pentru dezvoltarea streptomicitelor. 

Cheia enigmei – berea

In conditiile unei dezvoltari foarte bune, streptomicitele elimina si putina tetraciclina. Luind in consideratie cantitatea de antibiotic care s-a descoperit in ramasite, aceasta presupunere trebuie inlaturata. Cheia aceastei enigme s-a dovedit a fi berea.

Unii cercetatori studiind un numar mare atit de texte antice, cit si texte tirzii au ajuns la concluzia ca in antichitate exista o legatura strinsa intre coacerea cerealelor si fabricarea berii. Confirmarea acestui fapt poate fi gasita in arta decorativa egipteana. Coacerea cerealelor este pina in zilele noastre o parte importanta a fabricarii berii, foarte raspindita pe malurile Nilului. Berea bauta de antici, dupa cum scrie Barry Kemp, autorul cartii Egiptul – antologia civilizatiei, era foarte deosebita de cea care este foarte populara printre contemporanii nostri. Se pare ca aceasta era asemanatoare unei grasimi groase de culoare intunecata, fara sa contina in mod obligatoriu o cantitate mare de alcool, insa foarte hranitoare. Datorita gustului deosebit, ea ocupa un loc important in dieta oamenilor din acea vreme.

Arheologii de la Universitatea din Cambridge au intreprins un studiu serios al proceselor de pregatire a berii si cerealelor in Egiptul antic. Obiectul lor de studiu a fost gasit in mormintele in care s-au pastrat ramasite de mincare si bere. Calitatea acesteia din urma depinde de zaharul necesar pentru fermentatie. In zilele noastre pentru usurarea procesului semintele se pun la uscat, astfel incit se obtine maltul. Maltul se fierbe, se strecoara si se adauga drojdie. Potrivit retetei traditionale egiptene, pentru obtinerea unei drojdii naturale se prepara un aluat din faina de griu. Aluatul se punea la copt pina chiar si mijlocul se intarea. Dupa aceea bucatele din aluatul copt se puneau intr-un decoct de malt pentru pregatirea berii.

Cercetatorii au presupus ca sporii de streptomicite nimereau in aluat atunci cind acesta intra in contact cu aerul. Tetraciclina s-a format se pare in perioada cresterii drojdiei. Savantii au facut un experiment: la inceput ei au adaugat streptomicite in aluatul gata preparat, apoi in amestecul de aluat si malt. Ca rezultat al acestui al doilea experiment s-a format o cantitate importanta de antibiotic. Fermentii in timpul fabricarii berii formeaza un fel de microclimat, in care streptomicitele produc o cantitate mare de tetraciclina.

Vechii egipteni foloseau berea pentru clisme si pentru curatarea cavitatii bucale. Toate acestea dovedesc faptul ca ei cunosteau calitatile miraculoase ale acestei bauturi.